与“载人飞船”相关的问题例析

• 作者: 王忠安
• 来源期刊: 高中生
• 学科: 教育
• 年，卷（期）: 2005,（2）
• 页码范围: 25-26
• 页数: 2页
• 分类号: G63

摘要

一、宇航员的选拔例1为了使飞船顺利升空,飞船需要一个加速过程.人们把飞船加速时宇航员对座椅的压力与其静止在地球表面时所受重力的比值,称为耐受力值,用k表示.在选拔宇航员时,要求他在此状态下的耐受力值为4≤k≤12.宇航员杨利伟的k值为10.(1)试求飞船发射时的加速度值的变化范围.(2)当飞船沿竖直方向加速升空时,杨利伟需要承受巨大的压力.求在他能够承受的最大压力的情况下,飞船的加速度最大是多少?解析(1)宇航员对座椅的压力为FN=kmg.由牛顿第三定律可知熏座椅对宇航员的支持力为FN'=kmg.根据牛顿第二定律,得FN'-mg=ma,∴a=(k-1)g.∴30m/s2≤a≤110m/s2.(2)由题意可知,座椅对宇航员杨利伟的支持力为FN=10mg.根据牛顿第二定律,得FN-mg=ma.∴a=(k-1)g=9g=90m/s2.二、载人飞船的发射例2一质量为6×103kg的火箭从地面竖直向上发射,若火箭喷射燃料气体的速率(相对于地面)为1×103m/s,不考虑空气阻力及火箭质量的变化,求:(1)每秒需要喷出多少气体,才能满足火箭所需的推力?(2)每秒需要喷出多少气体,才能使火箭在开始时有20m/s2的加速度?...